电动势 线框进出磁场
磁场中的线框问题
磁场中得线框问题磁场中得线框问题指得就是线框在磁场中静止与线框在磁场中运动两种情况下，通过线框得磁通量发生变化时，所引起得线框受力或线框所在电路得变化情况。
此类问题就是电磁感应定律得具体应用问题，具有很强得综合性。
解决这类问题需要综合运用电磁学得定律或公式进行分析，在分析线框在磁场中运动时，应仔细分析“进磁场”“在磁场中运动”“出磁场”三个阶段得运动情况。
一、线框在磁场中静止例1．（2013山东理综）将一段导线绕成图1甲所示得闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路得ab边置于垂直纸面向里得匀强磁场Ⅰ中。
回路得圆形区域内有垂直纸面得磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ得正方向，其磁感应强度B随时间t变化得图象如图1乙所示。
用F表示ab边受到得安培力，以水平向右为F得正方向，能正确反映F随时间t变化得图象就是解析：由B—t图线可知，在0～时间段，图线得斜率不变，即不变。
设圆环得面积为S，由法拉第电磁感应定律得，此时段圆环中得感应电动势E＝。
因为E大小保持不变，由闭合电路欧姆定律知，整个回路中得电流I大小不变。
由安培力公式得ab边受到得安培力F大小不变。
由楞次定律得，圆环中得电流方向为顺时针方向，所以ab中得电流方向为从b到a，由左手定则得ab边受安培力得方向向左。
同理可得，在～T时间段，ab边受到得安培力大小不变，方向向右。
由以上分析可知，选项B正确，选项A、C、D错误。
例2．（2013四川理综）如图2-1所示，边长为L、不可形变得正方形导线框内有半径为r得圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t得变化关系为B= kt(常量k>0)。
回路中滑动变阻器R得最大阻值为，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻＝、＝。
闭合开关S，电压表得示数为U，不考虑虚线MN右侧导体得感应电动势，则A．两端得电压为B．电容器得a极板带正电C．滑动变阻器R得热功率为电阻得5倍D．正方形导线框中得感应电动势为k解析:设半径为r得圆形区域得面积为S，则S＝π，穿过正方形导线框得磁通量Φ＝BS＝ktπ，所以＝kπ。
线框旋转的感应电动势
线框旋转的感应电动势1. 简介感应电动势是指当导体或线圈穿过磁场或磁场变化时，在导体内部产生的感应电流所导致的电压。
线框旋转的感应电动势是一种特殊情况，即当一个线框或线圈绕某个轴旋转时，在线框内部会引发感应电动势。
本文将详细探讨线框旋转的感应电动势的原理、产生的因素以及应用。
2. 原理线框旋转的感应电动势的产生原理是基于法拉第电磁感应定律。
根据该定律，当一个导体或线圈穿过磁场或磁场变化时，导体中会产生感应电流。
对于线框旋转的情况，当线框绕某个轴旋转时，磁场相对于线框的位置和方向会发生改变，导致线框内部产生感应电动势。
3. 产生的因素线框旋转的感应电动势的大小和方向主要受以下因素影响：3.1 旋转速度旋转速度是指线框绕轴旋转的每单位时间的角度。
旋转速度越快，线框内部产生的感应电动势也越大。
3.2 磁场强度磁场强度是指线框所处位置的磁场的强度。
磁场强度越大，产生的感应电动势也越大。
3.3 线框面积线框面积是指线框所围成的面积。
线框面积越大，感应电动势也越大。
3.4 磁场方向和线框方向磁场方向和线框方向之间的夹角也会影响感应电动势的大小。
当磁场方向和线框方向平行时，感应电动势最大；当二者垂直时，感应电动势为零。
4. 应用线框旋转的感应电动势在许多应用中发挥着重要作用。
以下是几个常见的应用：4.1 发电机发电机是利用线框旋转的感应电动势将机械能转化为电能的装置。
当线框在磁场中旋转时，感应电动势产生的电流经过导线外部的电路，从而产生电能。
4.2 感应电动机感应电动机是利用线框旋转的感应电动势产生的磁场与外部磁场相互作用，从而产生转动力的装置。
线框旋转产生的感应电动势引发感应电流，进而产生旋转磁场，从而驱动电动机转动。
4.3 传感器线框旋转的感应电动势也用于制作各种传感器。
通过测量线框产生的感应电动势的大小和方向，可以获取与线框旋转相关的信息，如角度、速度等。
4.4 旋转速度测量利用线框旋转的感应电动势可以进行旋转速度的测量。
线框在匀强磁场中运动分析
线框在匀强磁场中运动分析一、背景线框在匀强磁场中的运动，一直是高考的热点。
它涉及楞次定律、法拉第电磁感应定律、磁场对电流的力作用、含源电路、动量定理、能量守恒等问题。
其综合性很强，对学生的能力要求比较高。
同时，线框在进出磁场的过程中，其速度、电动势、受力等是变化的，增加了学生进行受力分析和运动分析时的难度，导致出错率很高。
本文将对三类模型进行分析，希望帮助学生更好的理解该类问题。
二、题型例析1、水平面内穿越的线框例1.如图1，光滑水平面上，放一正方形线框，其边长为L,每条边电阻为R，质量为m，以初速度进入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场宽度为d,且d>L。
求线框进出磁场过程中（1）速度的变化？（2）ab两端电势差？图1分析：（1）求解速度的变化，首先需要对ab边进行受力分析。
ab边进入磁场后，切割磁感线，产生感应电动势，水平方向上只受向左的安培力作用，所以做减速运动。
又所以做加速度减小的减速运动。
dc边刚好进入磁场时，设线框速度为，此时，由于线框完全进入磁场，磁通量不再发生变化，所以安培力为零，线框以做匀速运动。
当ab边出磁场时，线框又开始做加速度减小的减速运动。
dc边刚好出磁场时，设线框速度为。
线图2框进入磁场时，由动量定理得 (由积分可得vt=L)，同理，线框出磁场时，由动量定理得，所以线框进入磁场和出磁场时，速度变化量相同，其v-t图，如图2所示。
1.求解ab两端电势差。
求解此类问题，首先要画出等效电路，等效电路中的电源即切割磁感线那部分导体，根据右手定则或楞次定律，判出感应电流方向，标出电源。
当线框ab边刚进入磁场时，ab边切割磁感线，相当于电源，其等效电路如图3所示。
为路端电压，所以。
当线框完全进入磁场后，等效电路如图4所示。
因为ab边、cd边同时切割磁感线，所以回路中电流为零ab两端为开路电压。
此时若如图5所示，在回路中串有电压表和电流表，则两表示数均为零。
当线框完全出磁场时，等效电路如图6所示，。
线框在磁场中的感应电动势
线框在磁场中的感应电动势线框在磁场中的感应电动势电磁学中的感应电动势（EMF）是指当磁通量变化时所产生的电动势。
这种现象可以通过将线圈放置在磁场中来实现。
一旦磁场中的磁通量发生变化，感应电动势将在线圈中产生。
这一现象在现代工业中有着广泛的应用，例如变压器、交流发电机和电动机等。
感应电动势是在麦克斯韦-安培定律的基础上产生的。
根据这个定律，当环绕在导体周围的磁通量发生变化时，导体内将会产生电流。
磁通量是由磁场强度和所占磁通截面积的乘积得出的，因此，当磁场或线圈发生变化时，磁通量即会发生变化，从而产生感应电动势。
在一个简单的线圈中，感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
此外，在线圈内的磁场也会影响感应电动势的大小和方向。
当磁通量随时间变化时，感应电动势将会随之发生变化。
根据法拉第定律，电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
在一个静止的线圈中，当磁场强度发生变化时，磁通量也会随之发生变化。
这种变化可以由线圈中的电流产生的磁场造成。
在一个非静止的线圈中，当线圈移动或者磁场发生动态变化时，磁通量也会发生相应的变化。
在这种情况下，感应电动势的大小和方向就由磁场和线圈的动态变化来决定。
在一个有多个线圈组成的系统中，每个线圈都可能会产生感应电动势。
这些电动势的大小和方向取决于线圈本身的位置和磁场的变化情况。
当这些电动势的方向相反时，它们之间就会发生相互作用，使得每个线圈中的电流大小和方向都会发生变化。
线圈中的电流变化可以产生磁场，从而影响周围的磁通量。
这种磁通量变化又会产生新的感应电动势，使得一个系统中的线圈之间会发生更为复杂的相互作用。
因此，在一个线圈系统中产生的电动势大小和方向通常是非常复杂的。
总之，感应电动势是一个十分重要的物理现象，它在各个领域中都有广泛的应用。
线圈在磁场中产生的电动势是一项非常重要的现象，在电力工程和电子技术领域中都有着极为广泛的应用，希望我的这篇文章能够对大家有所帮助。
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—12.9电磁感应综合—线框进出磁场问题
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题12.9 电磁感应综合—线框进出磁场问题一、单项选择题1．如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为L、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。
虚线框a b c d''''内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。
开始时金属线框的ab 边与磁场的d c''边重合。
现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的边d c''距离为L。
在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（）A．12mv2＋μmgL B．12mv2－μmgLC．12mv2＋2μmgL D．12mv2－2μmgL2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则（）A．W1=W2，P1= P2，q1<q2B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2C．W1=3W2，P1= 9P2，q1＝q2D．W1=W2，P1= 9P2，q1=3q23．一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。
t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示。
已知线框质量m＝1kg、电阻R＝1Ω，以下说法不正确的是（）A．线框边长为1mB．匀强磁场的磁感应强度为TC．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为2CD．线框做匀加速直线运动的加速度为1m/s24．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面，间距为2L，纸面内磁场上方有一个质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd，边长为L，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则（）A．线框释放处距离磁场上边界的高度为22222m gR hB L =B．线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为mgLC．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为BL RD．线圈的ab5．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场。
电磁感应现象中的线框问题
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线框在磁场中的运 动问题
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线框在磁场中的受 力问题
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线框在磁场中的产 生感应电流问题
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线框在磁场中的做 功问题
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电磁感应现象概述
伦兹力
洛伦兹力的方 向：与磁场方 向和线框速度
方向有关
线框在磁场中 变速运动的条 件：洛伦兹力 与线框质量、 速度、磁场强
度有关
线框在磁场中 变速运动的结 果：线框速度、 位置、磁场强 度等发生变化
线框在磁场中的转动问题
线框在磁场中的转动：线框在磁场中受到洛伦兹力作用产生转动 洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力方向与磁场和电荷速度的夹角有关 转动方向：洛伦兹力方向与线框转动方向相同 转动速度：洛伦兹力与线框质量、半径、磁场强度、电荷量有关 转动能量：洛伦兹力做功线框转动动能增加电能转化为机械能
安培力在实际生活中的应用
电磁铁：利用安培力产生磁力用于 电磁起重机、电磁制动器等设备
电磁流量计：利用安培力测量流体 流量用于工业生产、科学研究等领 域
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电磁感应加热：利用安培力产生热 能用于电磁炉、电磁加热器等设备
电磁屏蔽：利用安培力屏蔽电磁干 扰用于电子设备、通信设备等领域
安培力的计算方法
安培力公式：F=BILsinθ
I：线框中的电流
θ：线框与磁场方向的夹角
安培力：线框在磁场中 受到的力
B：磁场强度
L：线框的长度
2020年高考回归复习—电学选择之线框进出磁场过程的能量问题 包含答案
高考回归复习—电学选择之线框进出磁场的能量问题1．如图所示，在倾角30θ=︒的光滑绝缘斜面上存在一有界匀强磁场，磁感应强度B =1T ，磁场方向垂直斜面向上，磁场上下边界均与斜面底边平行，磁场边界间距为L =0.5m 。
斜面上有一边长也为L 的正方形金属线框abcd ，其质量为m =0.1kg ，电阻为0.5R =Ω。
第一次让线框cd 边与磁场上边界重合，无初速释放后，ab 边刚进入磁场时，线框以速率v 1作匀速运动。
第二次把线框从cd 边离磁场上边界距离为d 处释放，cd 边刚进磁场时，线框以速率v 2作匀速运动。
两种情形下，线框进入磁场过程中通过线框的电量分别为q 1、q 2，线框通过磁场的时间分别t 1、t 2，线框通过磁场过程中产生的焦耳热分别为Q 1、Q 2.已知重力加速度g=10m/s 2，则（ ）A ．121v v ==m/s ，0.05d =mB ．120.5q q ==C ，0.1d =m C ．12:9:10Q Q =D ．12:6:5t t =2．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a b 、的边长均为L ，电阻均为R ，质量分别为2m 和m 。
它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2L 、磁感应强度大小为B 、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。
开始时，线框b 的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a 的下边到匀强磁场的上边界的距离为L 。
现将系统由静止释放，当线框b 全部进入磁场时，a b 、两个线框开始做匀速运动。
不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g ，则（ ）A ．a b 、两个线框匀速运动时的速度大小为22mgRB LB ．线框a 从下边进入 磁场到上边离开磁场所用时间为233B L mgRC ．从开始运动到线框a 全部进入磁场的过程中，线框a 所产生的焦耳热为mgLD ．从开始运动到线框a 全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgL3．半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O1点，杆所在直线过圆环圆心，在O1点的正下方有一半径为L＋2r的圆形匀强磁场区域，其圆心O2与O1点在同一竖直线上，O1点在圆形磁场区域边界上，磁感应强度为B，如图所示．现使绝缘轻细杆从水平位置由静止释放，下摆过程中金属圆环所在平面始终与磁场垂直，已知重力加速度为g，不计空气阻力及摩擦阻力，则（）A．圆环最终会静止在O1点的正下方B．圆环第一次进入磁场的过程通过圆环的电荷量大小为2 Br R πC．圆环在整个过程中产生的焦耳热为1() 2mg L r+D．圆环在整个过程中产生的焦耳热为1(2) 2mg L r+4．如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条虚线之间存在匀强磁场，磁场方向与竖直纸面垂直。
电磁感应线框进出磁场(结合图象)问题(带答案)
（一）、矩形线框进出匀强磁场D .以上情况AB 均有可能，而C 是不可能的2. 如图（3）所示，磁感应强度磁场中匀速拉出磁场。
在其它条件不 变的情况下为B 的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从速度越大时，拉力做功越多。
B 、线圈边长L i 越大时，拉力做功越多。
线圈边长L 2越大时，拉力做功越多。
D 、线圈电阻越大时，拉力做功越多。
4.边长为L 的正方形金属框在水平恒力 F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为 d （d>L ）。
已知ab 边进入磁场时， 线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另- 侧穿出的过程相比较，有（）A .产生的感应电流方向相反B .所受的安培力方向相反C .进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D .进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 5. 如图8所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框 ABCD 从图示位置沿水平向右方向以速度1.如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为 现有一个边长为 a （a v L ）的正方形闭合线圈以速度 V 0垂直磁场边界滑 过磁场后速度变为 V （V v V 0）那么：（L 的区域内,A •完全进入磁场时线圈的速度大于 (V o V )/2B •.完全进入磁场时线圈的速度等于(V o V )/2 X V X!—I:XC .完全进入磁场时线圈的速度小于(V o V )/2A 、 CX X'x B x*忙八2汇圈（3）如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 磁场宽度均为 L ,距磁场区域的左侧 L 处，有一边长为 现用外力F 使线框以速度3. 和向外， 阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直， 始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势 E 为正，磁感线垂直纸面向里时 磁通量 ①的方向为正，外力 F 向右为正。
专题11线框在磁场中的运动问题
专题十一、线框在磁场中的运动问题问题分析线框在磁场中的运动问题是电磁感应泄律的具体应用问题，是历年髙考考査的重点和难点，具有很强的综合性，线框进出磁场过程可以分为三个阶段：“进磁场”阶段、“在磁场中平动”阶段、'‘出磁场”阶段.不同的阶段，线框的运动规律不同，分析问题时需要区別对待，当然，这里的线框可以是矩形的，可以是圆形的，也可以是扇形或三角形的，还可以是其他形状的.线框在磁场中的运动问题，需要考虑两方面：一方而是电磁学的有关规律，即法拉第电磁感应左律、楞次泄律、左手定则、右手立则、安培力的计算公式等；另一方面是电磁学与力学的综合，线框在磁场中的运动透视的解题思路如下：⑴分析线框的运动情况，判断闭合回路中电磁感应情况，根据相关规律求岀电源电动势和电源内阻：(2)分析电路结构，求岀电路的息电阻和相关的电阻，再求出电路中的电流和安培力：(3)分析线框中切割磁感线的边的受力情况，求岀合力：(4)结合电磁学与力学的相关规律，判断出线框的具体运动规律：(5)根据能量守恒与转化的关系，分析题目所要求的相关问题.透视1考查线框在饌场中的摆动问题线框系在细线的一端，细线的另一端固定在某一点，线框由于某种原因在磁场中来回摆动，在摆动的过程中，线框切割磁感线，线框中有感应电动势和感应电流产生.这类试题一般需要考生判断感应电动势的大小、感应电流的大小和方向、安培力的大小和方向等.可以利用楞次泄律和右手左则判断感应电流的方向，利用左手左则判断安培力的方向，在运用楞次圮律时，一左要注意该立律中"阻碍”的含义.【题1］如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为加、阻值为R的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位宜静I上开始释放，在摆动到左侧最髙点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平而，且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是 ()A. a — bfCfd — aB・dfc — bfa — dC・先是d — c〜b — a — d , 后是d〜b — c — d —Q2D.先是 d 后是〃 — cfb — d — 〃【解析】在闭合线框从右端摆动到最低点这一过程中，穿过线框的磁感线逐渐减少，根据楞 次泄律可知，线框中产生感应电流以阻碍原磁场的减少，故线框中感应电流的方向为d-C m :在闭合线框从最低点摆动到茨左端这一过程中，穿过线框的磁感线逐渐增多, 根据楞次定律可知，线框中产生感应电流以阻碍原磁场的增多，故线框中感应电流的方向为 d — e — bfa — d,由以上分析可知，线框中感应电流的方向为d f c — b — Q f （I , B 正 确，A 、C> D 错误.透视2考查线框在蹑场中的旋转问题线框绕某一点在磁场中做圆周运动，即绕某点旋转，线框会切割磁感线，产生感应电流， 这与交流电的产生原理有点相似.这类问题，可以与交变电流的相关知识结合，考查考生对 知识的整合能力，【题2】如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为〃.电阻为人、半径为 L 、圆心角为45。
高中物理一日一题(80)线框进出磁场的图像问题
高中物理一日一题（80）线圈进出磁场的图像问题河南省信阳高级中学陈庆威1．（难度0.85）如图所示，两相邻有界匀强磁场的宽度均为L，磁感应强度大小相等、方向相反，均垂直于纸面。
有一边长为L 的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场。
用i表示线圈中的感应电流．规定逆时针方向为电流正方向，图示线圈所在位置为位移起点，则下列关于i－x的图像中正确的是A． B．C． D．【答案】C【解析】线圈进入磁场，在进入磁场的0-L的过程中，E=BLv，，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向；电流I=BLvR在L-2L的过程中，电动势E=2BLv，电流I=2BLv，根据右手定R则判断方向为顺时针方向，为负方向；在2L-3L的过程中，E=BLv，，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向；电流I=BLvR故ABD错误，C正确；故选C.2.（难度0.65）一正方形闭合导线框abcd边长L＝0.1 m，各边电阻均为1 Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽L＝0.1 m、磁感应强度为 1 T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．在线框以恒定速度4 m/s沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，如图所示的各图中，能正确表示线框从进入到穿出磁场过程中，ab边两端电势差U ab随位置变化情况的是( )A． B．C． D．【答案】B【解析】分两段研究：ab进入磁场切割磁感线过程和dc切割磁感线过程．ab进入磁场切割磁感线过程中，x在0-L范围：由楞次定律判断得知，线框感应电流方向为逆时针，ab相当于电源，a的电势高于b的电势，U ab>0．感应电动势为E=BLv=E=0.3V；1×0.1×4V=0.4V，U ab是外电压，则有U ab=34dc切割磁感线过程，x在L-2L范围：由楞次定律判断得知，线框感应电流方向为顺时针，dc相当于电源，a的电势高于b的电势，U ab>0．感应电动势为E=BLv=1×0.1×4V=0.4V，E=0.1V，故选B.则有U ab=143.（难度0.65）.如图所示，等腰直角三角形AOB内部存在着垂直纸面向外的匀强磁场，OB在x轴上，长度为2L．纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在x轴上，沿x轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域．规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，t=0时刻导线框正好处于图示位置．则下面四幅图中能正确表示导线框中感应电流i随位移x变化的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】根据电磁感应定律,当0-L时,通过线圈的磁通量均匀增加产生顺时针的感应电流,当L-2L时,右边切割磁感线的长度减小,左边切割磁感线的长度增大,由法拉第电磁感应定律可判断两个边切割磁感线产生的电流方向相反,所以合电流逐渐减小,在1.5L时电流减小到零,随后左边边长大于右边边长,电流反向,所以B选项是正确的,综上所述本题答案是：B4.（难度0.65）如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ac=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻两个匀强磁场区域，两个区域的磁感应强度大小相同，整个过程线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)A． B．C． D．【答案】D【解析】线框进入磁场区域时穿过线框的磁通量垂直于纸面向外增大，根据楞次定律，线框中的感应电流方向为顺时针(正方向)；同理，线框离开磁场区域过程中的磁通量是垂直于纸面向里的减小，线框中电流方向也是顺时针(正方向)；线框的顶点运动到两磁场的分界线上时，同时切割两边大小相等、方向相反的磁感线，线框中感应电流的最大值为在左侧或右侧磁场中切割时产生感应电流最大值的2倍，且方向为逆时针(负方向)。
磁场中的线框问题
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此类问题是电磁感应定律的具体应用问题，具有很强的综合性。
解决这类问题需要综合运用电磁学的定律或公式进行分析，在分析线框在磁场中运动时，应仔细分析“进磁场”“在磁场中运动”“出磁场”三个阶段的运动情况。
一、线框在磁场中静止例1．（2013山东理综）将一段导线绕成图1甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。
回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t变化的图象如图1乙所示。
用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是解析：由B—t图线可知，在0～时间段，图线的斜率不变，即不变。
设圆环的面积为S，由法拉第电磁感应定律得，此时段圆环中的感应电动势E＝。
因为E大小保持不变，由闭合电路欧姆定律知，整个回路中的电流I大小不变。
由安培力公式得ab边受到的安培力F大小不变。
由楞次定律得，圆环中的电流方向为顺时针方向，所以ab中的电流方向为从b到a，由左手定则得ab边受安培力的方向向左。
同理可得，在～T时间段，ab边受到的安培力大小不变，方向向右。
由以上分析可知，选项B正确，选项A、C、D错误。
例2．（2013四川理综）如图2-1所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B= kt(常量k>0)。
电磁感应线框进出磁场(结合图象)问题(带答案)
(一)、矩形线框进出匀强磁场1.如图所示，在光滑的水平而上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L 的区域内, 现有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以速度 过磁场后速度变为V (VvV )那么：()A. 完全进入磁场时线圈的速度大于(VoV )/3-B. .完全进入磁场时线圈的速度等于(vov)ZeC. 完全进入磁场时线圈的速度小于(v 0v)/2kD. 以上情况AB 均有可能，而C 是不可能的2•如图(3)所示，磁感应强度磁场中匀速拉出磁场。
在其它条件不 变的情况下为B 的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从A 、速度越大时，拉力做功越多。
B 、线圈边长L 】越大时，拉力做功越多。
C 、线圈边长L 越大时，拉力做功越多。
D 、线圈电阻越大时，拉力做功越多。
3. 如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里 和向外，磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电 阻为R,且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初 始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时 磁通量①的方向为正，外力F 向右为正。
则以下关于线框中的磁通量①、感应电动势E 、 外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是(D)t t I0 : .................................................................................................... :■ •••••• 0 ■ ICD4.边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方护岬的有柬匀强磁场J 区域.磁场区域的宽度为d ( d>L) o 已知ab 边进入磁场时，线L [：：：：：「 框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧[ ......... : 穿出的过程相比较，有()二 ••二V 。
线框进出磁场问题知识点
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）二、线框进出磁场问题线框进出磁场问题主要考查的内容主标题：线框进出磁场问题副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：线框、磁场难度：3重要程度：5内容：考点剖析：线框进出磁场问题是电磁感应知识与电路知识、力学知识结合在一起而组成的综合性问题，是高考的热点，几乎每年都考。
近几年，这类试题有增多的趋势。
处理线框平动切割磁感线问题时，关键是利用“分段法”对线框穿过的过程分成“进磁场”“在磁场中平动”“出磁场”三个阶段进行分析。
典型例题例1.（2013·天津卷）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则( )A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2【解析】A.线框上产生的热量与安培力所做的功相等，W＝FL1，F＝BIL，I＝ER，E＝BLv，由以上四式得Q＝W＝FL1＝22B L vRL1＝221B L vLR＝2B SvRL，由数学表达式可以看出，切割磁感线的导线的长度L越长，产生的热量Q越多；通过导体横截面的电荷量q＝It＝E R t＝BLvR·1Lv＝BSR，与切割磁感线的导线的长度L无关，A正确。
例2.（2013·福建卷）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。
线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。
高考物理复习 专题17 线框进出磁场问题备考策略
线框进出磁场问题备考策略
主标题：线框进出磁场问题备考策略
副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：线框、磁场
难度：3
重要程度：5
内容：备考策略。
静电场的基础知识、概念的理解和简单应用问题备考策略主要有如下几点：
1.把所有关于线框进出磁场问题所用到的知识都列出来，便于做练习和将来高考前的总复习。
2.必须将课本中的知识体系以单元和课以及框标题的形式整理出来，老师引导，学生自主构建，这样学生才能形成自己的知识体系，印象深刻。
3.注意在做高考题和高考模拟题的过程中进行积累，积累易混易错点，以提高做选择题的效率和质量。
4.科学安排复习时间，分散复习，反复强化。
5.建立错题本、难题本，把错的原因认真分析，把没有掌握的知识一一记录下来，对以后的高考得高分是很有作用的。
电磁感应线框进出磁场问题
（一）、矩形线框进出匀强磁场1. 如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为现有一个边长为 a （a < L ）的正方形闭合线圈以速度 V 0垂直磁场边界滑如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为磁场宽度均为 L ,距磁场区域的左侧 L 处，有一边长为且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度 始位置为计时起点， 规定：电流沿逆时针方向时的电动势 E为正，磁感线垂直纸面向里时磁 通量①的方向为正，外力 F 向右为正。
则以下关于线框中的磁通量①、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是（ D ）过磁场后速度变为 V （V < V 0）那么：（ 完全进入磁场时线圈的速度大于 A. B . .完全进入磁场时线圈的速度等于 (V 0 V)12 C . （V 0 （v。
以上情况AB 均有可能，而C 是不可能的 完全进入磁场时线圈的速度小于 V)/2 a V)/2 X iD.2.如图（3）所示，磁感应强度磁场中匀速拉出磁场。
在其它条件不 变的情况下为B 的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从 速度越大时，拉力做功越多。
B 、线圈边长L 1越大时，拉力做功越多。
线圈边长L 2越大时，拉力做功越多。
D 、线圈电阻越大时，拉力做功越多。
K V. X1X XTJSiK B X P —:XK圈＜3)X2 L 的区域内,3. 和向外, 阻为RB,方向分别垂直纸面向里 L 的正方形导体线框，总电 V 匀速穿过磁场区域，以初|F|P'X I!xI-V-x!x I严!x I|x x_xXX X X X X X BXX XXXX PX I * X ：.X :•xl • x ；4.边长为L 的正方形金属框在水平恒力 F 作用下运动, 区域•磁场区域的宽度为 d （d >L ）。
已知ab 边进入磁场时, 框的加速度恰好为零•则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧 穿出的过程相比较，有 （）产生的感应电流方向相反 所受的安培力方向相反进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 穿过方向如图的有界匀强磁场线 A. B. C. D. 如图8所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2 a ，磁感应强度的大小为B。
感应电动势及其应用
静海一中高二年级物理片教案感应电动势及应用第二片A.外力F 对ab 棒做的功等于电路中产生的电能B.只有在棒ab 做匀速运动时，外力F 做的功才等于电路中产生的电能C.无论棒ab 做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能D.棒ab 匀速运动的速度越大，机械能转化为电能的效率越高 【方法归纳】电磁感应的过程同时也是能量转化的过程。
导体切割磁感线，或磁通量发生变化，而在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能转化为电能，感应电流通过电阻发热，又使电能转化成内能。
因此，对于许多电磁感应问题，我们可以从能量转化的观点出发，运用能量转化和守恒定律，运用功能关系予以解决。
【答案】CD2．电磁感应中的图像问题【例题2】如图1，一宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。
一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。
取它刚进入磁场的时刻t=0，在图2所示的下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ）【方法归纳】图像问题大致可分为两类：（1）由给定的电磁感应过程画出正确的图像2.解决此类问题，注意功与能量转化的对应关系1.本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。
2.线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。
O 1 2 5 t/si 3 4 O 1 2 5 t/si 3 4 O 1 2 5 t/s i 3 4 O 1 2 5 t/si 3 4 (A) (B)(C) (D)图2 图1（2）由给定的图像分析电磁感应过程。
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专题：线框进出磁场
出题人：申秋菊审题人：赵佩霞
1．如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，则
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动
B.若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动
C.若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动
D.若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动
2．如图所示，相距为d的两水平虚线L1、L2之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感
应强度为B，正方形线圈abcd的边长为L(L< d)、质量为m、电阻为R。
现将线圈
在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场时的速度和cd边刚离开磁场时的
速度相同。
下列说法正确的是
A.进入磁场和离开磁场的过程电流方向相同
B.进入磁场和离开磁场的过程通过线圈横截面的电荷量相同
C.在线圈全部穿过磁场过程中一定存在减速运动的过程
D.在线圈全部穿过磁场过程中线圈克服安培力所做的功为2mgd
3．如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直，下面对于线框中感应电流随时间变化的图像(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)可能正确的是
4．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd 边刚进入磁场的时刻。
线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。
设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律
5．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入
磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则
A.Q1＞Q2，q1=q2
B.Q1＞Q2，q1＞q2
C.Q1=Q2，q1=q2
D.Q1=Q2，q1＞q2
6．图甲正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与
线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系图乙。
t=0时刻磁
感应强度方向垂直纸面向里。
图中能表示线框ab边受到的磁场力F
随时间t变化关系的是(力的方向规定以向左为正方向)
A B C D
7．如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD
固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角，光滑导体棒EF
（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的
BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经
过C点瞬间作为计时起点。
若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种
材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是
A B C D
8．如图所示，abcd是一边长为L的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3L，求线框在进入磁场区、完全进入磁场和穿出磁场区三个过程中a b两点间电势差的大小．。